5.2. Конструкция пролетных строений с арматурой, напрягаемой на бетон

Если не представляется возможным транспортировать цельноперевозимые балки, применяют пролетные строения, образованные из составных по длине балок с натяжением арматуры на бетон.

Применяют балки таврового и коробчатого сечения с диафрагмами и без диафрагм.

Балку составляют из отдельных, заранее изготовленных блоков, армированных напрягаемой арматурой в виде каркасов и сеток.

Для размещения напрягаемой арматуры в блоках устраивают каналы, которые могут быть открытыми и закрытыми. Блоки устанавливают на площадке в проектной последовательности и омоноличивают по швам цементным раствором или клеем. После этого протягивают в каналы напрягаемую арматуру и создают в ней усилие натяжения, которое передается бетону.

Проектом предусмотрены балки длиной 15, 18, 24, 33 и 42 м. Промежуточные блоки длиной 6 м, концевые – длиной 4,5 и 3 м.

Блоки армированы сварными сетками.

5.3. Основные направления создания совершенных форм предварительно напряженных железобетонных пролетных строений

1. Применение полигонального армирования концевых участков в сочетании с прямолинейным армированием основной рабочей арматуры;

2. Применение двухосного обжатия. Применение напрягаемых хомутов очень эффективно: увеличивается надежность против силовых наклонных и горизонтальных трещин в стенках и на торцах балок;

3. Применение частичного обжатия. В конструкциях с частичным обжатием под нормативными нагрузками допускается возможность образования поперечных трещин ограниченного раскрытия. В расчете на трещиностойкость по нормальным напряжениям, допускается вероятность образования и кратковременного раскрытия трещин ограниченной ширины под воздействием редко возникающих комбинаций нормативных нагрузок.

В России сейчас применяют монолитные и сборно-монолитные конструкции.

В начале 90-х годов оборудование и материалы, применяемые для преднапряженных мостовых железобетонных конструкций, морально устарели и уступали по всем параметрам зарубежным аналогам. Кроме того, отечественная промышленность практически перестала их выпускать, так как заводы по их производству находятся в Украине. Одновременно следует отметить отсутствие технологии сооружения монолитных преднапряженных мостовых конструкций. Мостотрест России совместно с ЦНИИС разрабатывает новое современное оборудование, материалы и технологию сооружения преднапряженных монолитных и сборно-монолитных мостовых конструкций.

В старой системе арматурные элементы пучка из семипроволочных витых канатов закрепляли анкерами с общим центральным клином, передача усилия на бетон осуществлялась через металлическую прямоугольную закладную плиту. Канаты удерживались в анкере только силой трения и при проскальзывании одного из них, проскальзывал весь пучок, к тому же опорная плита имела значительные размеры и не позволяла компактно разместить анкеры на торцах пролетного строения, это приводило к увеличению габаритов конструкции.

В настоящее время Мостотрест имеет собственную технологию преднапряжения монолитных пролетных строений. Разработки защищены патентами. Она включает в себя элементы промышленного изготовления: домкратное оборудование, анкера, опорные стаканы, металлические каналообразователи, устройства для стыкования пучков, технологию инъецирования каналов.

При сооружении монолитного преднапряженного пролетного строения каналы для пучков устанавливают до бетонирования. Российская промышленность не выпускает металлические каналообразователи с необходимыми параметрами, а полиэтиленовые не обеспечивают достаточного сцепления с бетоном. Сейчас выпускают гофрированные металлические каналообразователи на немецком оборудовании. Диаметр каналообразователя от 4 см до 25 см из стальной полосы шириной 32 мм, толщиной 0,3 мм. Для стыкования пучков из 12 и 19 канатов разработаны специальные устройства УАСК-12 и УАСК-19 (это своеобразная муфта). Разработан специальный обжимной анкер на каждый канат.